[發(fā)明專利]一種壓力模內孔的楔形增壓結構及其制作方法

有效

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• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111644481B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設計）人: 宋娟;徐致遠;王占紅;楊子潤;蔣穹
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02;B21C25/10;B21C23/32;B21C23/30;B21C23/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種壓力模內孔的楔形增壓結構，屬于拉絲模具領域，其由直形段和楔形段相間排列而成。楔形段和直形段的長度保持不變或長度比例逐漸遞減，且楔形段最大直徑處的周長為楔形段長度的2.5～7.5倍；楔形段與直形段油膜的厚度比例為1.54～2.33。本發(fā)明還公開了其制作方法，采用具有相同楔形輪廓的電極進行電脈沖加工。本發(fā)明的壓力模內孔的楔形增壓結構能有效增加壓力模具內的流體壓強。

技術領域

本發(fā)明涉及拉絲模具領域，特別涉及雙金屬拉絲模具中的壓力模。

背景技術

在電力輸送領域、電氣化鐵路等領域得到廣泛應用的鋁包鋼絲，鋁層占據(jù)橫截面的比例很寬，約占鋁包鋼的25％～62％^[1]。在拉拔成絲的過程中，鋁層與鋼芯的變形程度需保持一致，即同步變形。使用普通的拉絲模不能實現(xiàn)這種同步變形，因此現(xiàn)有的技術都采用壓力模加拉絲模的組合壓力模具。

目前，在鋁包鋼拉絲過程中使用的潤滑劑主要為潤滑粉，但潤滑粉會對生產環(huán)境造成一定的污染，且潤滑粉殘留在鋁包鋼表面導致成品絲表面黑色斑駁，很不美觀，故亟需作出有效改進，尤其是壓力模。采用潤滑油代替潤滑粉可以解決上述問題，但采用現(xiàn)有的壓力模具與潤滑油的組合無法達到生產所需的壓強，即無法使屈服強度相差較大的雙層金屬同時產生塑性變形。

現(xiàn)有的壓力模具孔型主要有直形孔和錐形孔，但其縱剖面內孔輪廓均為直線，尤其是直形孔，對流體的集聚作用有限。故需對現(xiàn)有的壓力模具內孔進行形狀設計，以增大內部的流體壓強。

參考文獻：

[1]張書久，莫璋.鋁包鋼絲制品的工藝特點及市場展望[J].軋鋼，2001(06)：30-33.

發(fā)明內容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種壓力模內孔的楔形增壓結構，有效增加壓力模具內的流體壓強；本發(fā)明另一個目的是提供其制作方法，采用具有相同楔形輪廓的電極進行電脈沖加工，且方法較為簡便、電極重復使用率高。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種壓力模內孔的楔形增壓結構，由直形段和楔形段相間排列而成。

所述的楔形段和直形段的長度保持不變或長度比例逐漸遞減，且楔形段最大直徑處的周長為楔形段長度的2.5～7.5倍。

所述的楔形段與直形段油膜的厚度比例為1.54～2.33。

一種壓力模內孔的楔形增壓結構的制作方法是，先采用電火花穿孔和線切割制出模具的直形內孔，再利用精車后具有楔形結構的純銅電極進行電脈沖加工。

所述的電脈沖加工過程中，純銅電極移動加工路線為從圓柱形內孔中心軸偏移一定距離，并以此為半徑，移動加工一周，得到具有楔形增壓結構的模具。

發(fā)明機理：動壓潤滑有三個條件：(1)兩表面之間要有足夠大的相對運動速度；(2)兩表面之間要有楔形間隙；(3)兩表面之間的潤滑劑要有一定粘度。當具有一定粘度的潤滑油被帶入楔形間隙內形成流體動壓效應，就能在此區(qū)域的油膜內產生壓力。故在現(xiàn)有的直線形輪廓的內孔基礎上增加楔形結構，將有利于壓力模具內產生更高的流體壓強。當楔形結構兩端的油膜厚度比值為2.2時，具有最大的承載能力。故根據(jù)金屬絲半徑與模具直線形區(qū)域的半徑差值，即楔形結構小端的油膜厚度，相應計算大端的油膜厚度，獲得楔形段的最大加工深度。根據(jù)楔形段寬度與長度的比值大于2時，油膜可獲得最大承載力，本發(fā)明采用楔形段最大直徑處的周長為此楔形段長度的2.5～7.5倍進行計算，獲得楔形段的長度。

有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的一種壓力模內孔的楔形增壓結構能顯著增大壓力模具內的流體壓強。在實際生產中，可將潤滑油替代潤滑粉用于雙金屬拉絲，改善工作環(huán)境和成品絲表面質量。本發(fā)明的一種壓力模內孔的楔形增壓結構的制作方法較為簡便可靠、電極重復使用率高。

附圖說明